ハエの羽の継ぎはぎ

なにか

Ling ほかは、法医学や獣医学で扱うハエの種を、羽の脈の画像から見分ける研究をした。3 科 13 種と、ある種の変異体 1 群のオス 759 匹から右の羽を撮り、白と黒の 2 値の画像にして Dryad に置いている（データは CC0）。原典の p.7 によると、画像は羽を中心に寄せ、前縁を横軸に平行にそろえてから 724×254 画素で切り出し、256×90 画素に縮めてある。だから、どの画像でも同じ座標は羽のだいたい同じ場所を指す。

そこで、羽の枠を Hat のタイルで切り、帽子ごとに別の個体の画像を当てて継いだ。同じ 1 枚を当てれば、脈は継ぎ目でそのままつながる。別の個体を当てると、脈の位置が少しずつ違うので、継ぎ目に段差ができる。段差がどれだけ出るかを数えれば、羽どうしがどれだけ似ているかを測れる。

トンボの羽の網目では、1 枚の羽の区画がボロノイにどれだけ近いかを数えた。ここでは区画ではなく、羽と羽のあいだの違いを、タイルの継ぎ目で測る。

→ トンボの羽の網目（1 枚の羽の区画とボロノイ）

→ 蔓を敷く（タイルの辺でつながる曲線）

継ぎ目の数え方

継ぎ目の線を 0.25 画素ごとに、両側の帽子に当てた 2 枚の画像でたどる。脈を上下左右に 1 画素ずつ太らせてから、線が脈を横切る所を交点にする。両側の交点が継ぎ目に沿って 2 画素以内にあれば組にして、組めた交点の割合を「つながる割合」と呼ぶ。脈が継ぎ目に沿って 6 画素より長く重なる所は、脈を横切っていないので数えない。継ぎ目の端では、同じ直線を 6 画素先までたどり、端のすぐ外にいる相手も探す。

はじめは継ぎ目の端で切り、脈が継ぎ目に沿う所も交点に入れていた。この数え方だと、帽子を小さくするほど割合が上がった（平均面積 100 画素² で 0.718、1600 画素² で 0.629）。羽をずらして継いだ対照も、同じように 0.412 と 0.319 だった。継ぎ目が短いと、脈が継ぎ目に沿う所で、両側の区間のまんなかがいつも近くに来てしまう。そこで上の形に直した。直したあとは、100・400・1600 画素² で 0.541・0.536・0.548 になり、対照も 0.223〜0.241 に収まった。

近い羽ほどつながる

帽子の平均面積を 400 画素² にして（羽の枠にかかる帽子はおよそ 84 枚）、床の回転とずらしを 8 通り変えて数えた。帽子にすべて同じ 1 枚を当てると、つながる割合は 1 になる。同じ種の別の個体を当てると 0.536（14 群の平均）、同じ科の別の種どうしの継ぎ目では 0.422、科の違う羽どうしの継ぎ目では 0.349 だった。帽子ごとに画像を 6〜12 画素ずらして継いだ対照は 0.232 で、脈の位置に関係なく偶然組める割合にあたる。

組む距離を 1・2・3 画素、沿う区間の上限を 4・6・8 画素と振った 9 通りでも、同じ種、同じ科の別の種、別の科、ずらした対照の順は 1 度も入れ替わらなかった。割合そのものは、同じ種で 0.297 から 0.675 まで動く。つまみで動くのは目盛りの位置で、順番は動かなかった。

原典の分類器は、科を 98.56%、種を 91.04% の正しさで当てた（要旨）。継ぎ目でも、科が違うほうが、種が違うより切れやすい。それでも同じ種どうしで 0.536 なので、継ぎ目を横切る脈の半分近くは、同じ種でも切れる。

群ごとの違い

14 群をそれぞれ同じ群の別の個体で継いだ。つながる割合は、いちばん低い Ch. albiceps の変異体で 0.418、いちばん高い Boettcherisca karnyi で 0.605 だった。原典の p.4 によると、この変異体の集団は 2011 年に実験室の飼育群に現れ、2014 年にカビで失われた。p.12 は、変異体の羽の脈が途切れていると書き、p.14 は、判別の軸の上で、変異体が同じ科のほかの種とは離れた群れを作ったと書いている。継ぎ目でも、変異体がいちばん切れやすかった。9 通りのつまみのどれでも、変異体がいちばん低い。

ただ、置き方 1 つずつで見ると、変異体がいちばん低いのは 8 通りのうち 3 通りだった。2 番目に低い Chrysomya bezziana は 0.456 で、群の差は置き方による揺れに埋もれやすい。群ごとの値は、置き方 8 通りを合わせて初めて並ぶ。

床の形は割合を変えない

平均面積を 400 画素² にそろえて、Hat・Penrose の菱形・正方形で比べた。置き方 8 通りでは 0.536・0.548・0.579 で、差は 0.043 あった。正方形の値は置き方によって 0.51 から 0.68 まで動いていたので、置き方を 32 通りに増やした。すると 0.542・0.550・0.539 になり、差は 0.011 まで縮んだ。帽子の平均面積を 100 から 1600 画素² まで変えたときの差も 0.013 だった。

継ぎ目で測っているのは羽どうしの違いで、床の形は、測る場所を羽の上に散らしているだけだった。絵としては、帽子で切った布地がいちばん楽しい。数のほうは、どの床で切っても同じ答えになる。

見立て

継ぎ目を数える前に、見立てを 5 つ決めて生成器の冒頭に書いた。

見立ての 1 つ目は、同じ種の別の個体どうしでは継ぎ目の脈の 8 割以上がつながる、だった。0.536 で、外れである。相手のいない交点には、脈の位置のずれのほかに、細い脈が途切れて片側にしか交点が出ない所も入っている。どちらがどれだけかは分けていない。

見立ての 2 つ目は、科の違う羽を混ぜると 5 割を下回る、だった。0.349 で当たり。9 通りのつまみでも、いちばん高くて 0.448 だった。

見立ての 3 つ目は、変異体が 14 群でいちばん低い、だった。0.418 で当たりだが、置き方 1 つずつでは 8 通り中 3 通りしかいちばん低くならない。

見立ての 4 つ目は、Hat・Penrose・正方形の差は 0.03 未満、だった。置き方 8 通りでは 0.043 で外れ、32 通りに増やすと 0.011 で当たる。半分当たりとした。

見立ての 5 つ目は、平均面積を変えても 0.05 しか動かない、だった。0.013 で当たり。ただし、最初の数え方のままなら 0.088 動いて外れていた。

どう作ったか

生成器は generators/fly-patch.js である。PNG を自分で読み（8 bit のグレイ）、明るさ 128 未満の画素を脈にした。Hat は帽子のメタタイルの置換を 4 回くり返した 7,921 枚、Penrose の菱形は Robinson 三角形の置換 7 回、正方形は格子を使った。どれも平均面積が狙いの値になるよう縮めてから、回転とずらしを決まった乱数で選んだ。羽の枠を 2 画素おきに見て、どの点もタイルに入ることを確かめてから数えた。

絵の脈は、画像を細線化して 1 画素の線にし、端点と分岐点のあいだを折れ線にしてから、帽子の形で切った。細い脈が点線のように途切れているのは、元の 256×90 の画像のままである。絵に使う羽は、群ごとに決まった乱数で選んだ 4 枚で、帳簿の 5 枚の羽の値も、この 4 枚から継いだものになる。

確かめていないこと。原典の補足資料（標本の表と画像の変換の説明）と、掲載誌の版は開いていない。開いたのは Research Square のプレプリントである。原典は画像の中心と向きをそろえたと書くが、羽の大きさをそろえたかは、読んだ範囲には書かれていなかった。種によって羽の大きさが違えば、科のあいだの差には大きさの差も入っている。数えたのは 256×90 に縮めた画像だけで、元の写真では数えていない。群ごとの値には、置き方 8 通りのあいだで 0.1 を超える幅がある（変異体なら 0.31〜0.48）。

出典

羽の画像

M. H. Ling・T. Ivorra・C. C. Heo・A. H. Wardhana・M. J. R. Hall・S. H. Tan・Z. Mohamed・T. F. Khang「Machine learning analysis of wing venation patterns accurately identifies Sarcophagidae, Calliphoridae and Muscidae fly species」Dryad（doi:10.5061/dryad.vdncjsxzh・v20230718・CC0）。2026 年 10 月 28 日に取得し、README を読んで、preprocessedData の 759 枚を使った

羽の論文

M. H. Ling ほか「Accurate Identification of Fly Species in Forensic, Medical and Veterinary Entomology using Wing Venation Patterns」Research Square のプレプリント rs-2460916。2026 年 10 月 28 日に PDF を開いた。p.1〜2 の要旨（正答率）、p.4 の標本（759 匹・群ごとの枚数・変異体の由来）、p.5 の右の羽だけを使ったこと、p.7 の 2 値化と向きのそろえ方と 724×254・256×90、p.12 と p.14 の変異体の脈と群れ。掲載誌の版（doi:10.1111/mve.12682）は開けなかった

数理

継ぎ目の交点の取り方と組み方、ずらした対照、つまみの振り方、床の置き方は自分で組んだ

親戚

トンボの羽の網目・蔓を敷く・Hat タイル・ペンローズ・タイリング P3・葉脈と血管

生成

generators/fly-patch.js（fly-patch.svg 表紙・fly-patch-book.svg 帳簿）。数値は generators/data/fly-patch/facts.json に、絵に使う羽の折れ線は example.json に書き出した